🏠 الرئيسية
التدريس
📚 جميع المقررات 📋 مناهج المقررات العلاج الجزيئي (MOLD-405) الأحياء الخلوية والجزيئية موضوعات خاصة 👤 نبذة عني 🎓 السيرة الذاتية 📄 المنشورات 🔬 موارد المختبر ✍️ المدونة ✉️ تواصل 🌐 English
مخطط لامتصاص الجلوتامين وتكسيره في خلية سرطانية
مخطط أُعدّ لهذا المقال (وليس شكلًا من الأوراق العلمية). يدخل الجلوتامين (Gln) إلى الخلية، ويتحول إلى الجلوتامات (Glu) ثم ألفا-كيتوجلوتارات (αKG)، ويغذي دورة كريبس (TCA) في الميتوكوندريا ويدعم إنتاج NADPH [1]. ويزيد Myc من تكسير الجلوتامين [3]؛ كما يدعم الجلوتامين نشاط TOR [1].

الجلوتامين حمض أميني تستطيع خلايا الإنسان تصنيعه، ولذلك يُصنَّف حمضًا أمينيًا غير أساسي. ومع ذلك تتوقف بعض الخلايا السرطانية النامية في المختبر عن النمو أو تموت عند حرمانها منه. يسمّي الباحثون هذه الظاهرة الاعتماد على الجلوتامين.

ما الذي تُظهره الأبحاث

  • تعتمد معظم السرطانات على معدل مرتفع من التحلل السكري الهوائي، ومع ذلك تعتمد بعض الخلايا السرطانية المزروعة أيضًا على الجلوتامين رغم إمكان تصنيعه من الغلوكوز [1].
  • لا يُفسَّر الطلب المرتفع على الجلوتامين بدوره مانحًا للنيتروجين في تصنيع النيوكليوتيدات والأحماض الأمينية وحده؛ فالجلوتامين يدعم أيضًا امتصاص الأحماض الأمينية الأساسية ويُبقي كيناز TOR نشطًا [1].
  • في كثير من الخلايا السرطانية يكون الجلوتامين الوقود الرئيس للميتوكوندريا، وهو لازم للحفاظ على الجهد الغشائي للميتوكوندريا ولإنتاج NADPH المستخدم في ضبط الأكسدة والاختزال وتصنيع الجزيئات الكبيرة [1].
  • يسهم الجلوتامين في إنتاج الطاقة، ويحمي الخلايا من الإجهاد التأكسدي، ويكمّل الغلوكوز في بناء الجزيئات الكبيرة [2].
  • يمكن للجين المسرطن Myc أن يُحدث هذا الاعتماد بتنشيط الجينات اللازمة لتكسير الجلوتامين (glutaminolysis) [3].
للمتخصصين

أفاد Wise وزملاؤه بأن تكسير الجلوتامين الذي يحفّزه Myc تجاوز الكمية اللازمة لتصنيع البروتينات والنيوكليوتيدات. وأعاد هذا التكسير برمجة استقلاب الميتوكوندريا بحيث صار بقاء الخلية وإعادة تزويد دورة كريبس بالمستقلبات (anaplerosis) يعتمدان على تقويض الجلوتامين، ودخل كربون أقل مشتق من الغلوكوز إلى دورة كريبس. ولم يتطلب ذلك في نظامهم التجريبي تنشيطًا متزامنًا لمسار PI3K أو AKT [3].

ما الذي لا تُظهره هذه النتائج

تأتي هذه النتائج من خطوط خلوية ونماذج تجريبية. وهي تصف اعتمادًا استقلابيًا، لا علاجًا. ولا تزال استراتيجيات استهداف استقلاب الجلوتامين في الأورام قيد التطوير والدراسة [2].

المراجع

  1. D. R. Wise and C. B. Thompson, “Glutamine addiction: a new therapeutic target in cancer,” Trends Biochem. Sci., vol. 35, no. 8, pp. 427–433, Aug. 2010. doi: 10.1016/j.tibs.2010.05.003. PMID: 20570523.
  2. R. J. DeBerardinis and T. Cheng, “Q’s next: the diverse functions of glutamine in metabolism, cell biology and cancer,” Oncogene, vol. 29, no. 3, pp. 313–324 (epub Nov. 2, 2009). doi: 10.1038/onc.2009.358. PMID: 19881548.
  3. D. R. Wise et al., “Myc regulates a transcriptional program that stimulates mitochondrial glutaminolysis and leads to glutamine addiction,” Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., vol. 105, no. 48, pp. 18782–18787, Nov. 2008. doi: 10.1073/pnas.0810199105. PMID: 19033189.
د. عبدالمحسن بوسنينةأستاذ مشارك
مجال البحث: علم الأورام الجزيئي واستقلاب السرطان
قسم التشخيص الجزيئي، كلية العلوم الطبية الحيوية، جامعة بنغازي، ليبيا
→ العودة إلى المدونة